美연구진, 인간 뇌 속 ‘on-off’ 스위치 최초 발견

종교적 관점을 떠나 문학적으로 인간의 죽음을 기나긴 잠에 비유하는 경우가 많다. 즉, 생(生)과 사(死)를 결정짓는 주요기준 중 하나는 의식상실 여부이고 과학적으로는 뇌 속에 이를 제어하는 특정 장치가 있을 것이라는 추측이 제기되어왔지만 현재까지 확실히 밝혀진 것은 없었다.

그런데 드디어 이 실체가 규명된 것일까? 영국과학전문매체 뉴사이언티스트는 미국 조지 워싱턴 대학 연구진이 인간의 의식을 제어하는 뇌 속 ‘on-off’ 스위치를 발견했다고 최근 보도했다.

연구진은 54세 여성 측두엽뇌전증(간질) 환자의 특정 뇌 부위에 전기 자극을 지속적으로 가한 결과, 잠(의식상실)에 빠지는 것을 목격했다. 다시 전기 자극을 중지하면 그녀는 본래의 상태로 돌아왔는데 관련 기억은 전혀 남아있지 않은 것으로 추가 확인됐다.

연구진이 전기 자극을 가한 뇌 기관은 ‘전장(claustrum)’ 부위로 대뇌 핵에 속하는 백질에 싸여진 얇은 판 형태를 취하고 있다. 이 전장은 대뇌피질과 결합하는 뇌 기관인데 연구진은 해당 부위에 의식조절을 담당하는 ‘on-off’ 스위치가 존재하는 것으로 추정했다.



혹시 흔치 않은 확률로 환자가 우연히 잠에 빠져들었을 가능성을 알아보기 연구진은 몸에 무리가 가지 않는 한도 내에서 이틀 간 추가로 전기 자극을 시도했다. 하지만 해당 환자는 전장에 전기 자극이 가해지면 여지없이 스르르 잠이 들었고 자극이 사라지면 다시 의식을 회복하는 행동을 반복해 우연이 아님을 증명했다.

연구를 주도한 조지 워싱턴 대학 모하메드 코우베시 박사는 “보통 측두엽간질 발작이 나타나면 뇌에서 학습과 기억을 담당하는 해마(hippocampus) 부위가 손상돼 기억력 장애가 발생될 우려가 많다”며 “해당 전기 자극 방식을 현재 치료에 사용되고 있는 미주신경자극(VNS) 치료와 연동할 경우 뇌전증 발작 감소에 상당한 효과가 있을 것으로 전망 된다”고 설명했다.

또한 연구진은 이 ‘전장 전기 자극’이 현재 혼수상태로 의식이 돌아오지 않고 있는 일부 환자들을 깨어나게 하는데도 응용될 수 있을 것으로 보고 있다.

자료사진=포토리아

조우상 기자 wscho@seoul.co.kr